Калкулатор за серийно и паралелно свързване на светодиоди. Нека да видим как се извършва изчисляването на резистори за светодиоди
Изчисляването на резистори за светодиоди е много важна операция, която трябва да се извърши, преди да стигнете до източника на захранване. От това ще зависи работата както на самия диод, така и на цялата верига. Резисторът трябва да бъде свързан последователно със светодиода. Този елемент е предназначен да ограничи протичащия ток през диода. Ако резисторът има номинално съпротивление, по-ниско от необходимото, тогава светодиодът ще се повреди (изгори) и ако стойността на този индикатор е по-висока от необходимото, тогава светлината от полупроводниковия елемент ще бъде твърде слаба.
Изчисляването на резистори за светодиоди трябва да се извърши по следната формула R = (US - UL) / I, където:
- US - захранващо напрежение;
- UL - диодно захранващо напрежение (обикновено 2 и 4 волта);
- I е токът на диода.
Не забравяйте да проверите дали избраната стойност електрически токще бъде по-малка от максималната стойност на тока на полупроводниковия елемент. Преди да продължите с изчислението, е необходимо да преобразувате тази стойност в ампери. Обикновено се посочва в милиампери. Така в резултат на изчисленията ще се получи стойността в Оми. Ако получената стойност не съответства на стандартния резистор, тогава трябва да се избере по-голямата най-близка стойност. Или можете да свържете последователно няколко елемента с по-ниско номинално съпротивление по такъв начин, че общото съпротивление да съответства на изчисленото. 
Например, така се изчисляват резистори за светодиоди. Да кажем, че имаме захранване с изходно напрежение 12 волта и един светодиод (UL = 4 V). Необходимият ток е 20 mA. Превеждаме го в ампери и получаваме 0,02 A. Сега можем да продължим към изчислението R \u003d (12 - 4) / 0,02 \u003d 400 ома.
Сега нека разгледаме как е необходимо да се извърши изчислението кога серийна връзканяколко полупроводникови елемента. Това е особено вярно, когато работата с намалява консумацията на енергия и ви позволява да се свързвате едновременно голям бройелементи. Все пак трябва да се отбележи, че всички последователно свързани светодиоди трябва да бъдат от един и същи тип, а захранването трябва да е достатъчно мощно. Ето как трябва да се изчисляват резистори за светодиоди при серийно свързване. Да предположим, че имаме 3 елемента във веригата (напрежението на всеки е 4 волта) и 15-волтово захранване. Определете напрежението UL. За да направите това, добавете индикаторите на всеки от диодите 4 + 4 + 4 = 12 волта. Паспортната стойност на светодиодния ток е 0,02 A, изчисляваме R \u003d (15-12) / 0,02 \u003d 150 ома. 
Много е важно да запомните това паралелна връзкаСветодиодите са меко казано лоша идея. Работата е там, че тези елементи имат разнообразие от параметри, всеки от тях изисква различно напрежение. Това води до факта, че изчисляването на светодиода е безполезно упражнение. С тази връзка всеки елемент ще блести със собствена яркост. Ситуацията може да бъде спасена само от ограничаващ резистор за всеки диод поотделно.
В заключение добавяме, че всички LED модули, включително LED лампи, се изчисляват по този принцип. Ако искате сами да сглобите такава структура, тогава тези изчисления ще бъдат подходящи за вас.
Тъй като е много желателно светоизлъчващият диод (LED, LED, светоизлъчващ диод) да се захранва от стабилен ток, не трябва да го свързвате директно към източник на напрежение. Необходимо е да се стабилизира или поне да се ограничи токът, протичащ през светодиода. Комплекс превключващи регулаториток, с висока ефективност, нека го оставим накрая, за начало, нека да вървим по най-простия път: използваме един резистор за ограничаване на тока и изчисляваме съпротивлението на резистора за светодиода.
В работната част на характеристиката ток-напрежение на светодиода, с малка промяна в напрежението, токът може да се промени няколко пъти, т.е. светодиодът се държи като стабилизатор на напрежението. Ще пренебрегнем малка промяна в спада на напрежението на светодиода и ще я считаме за постоянна.
Калкулатор за LED резистор
Веднага ще дам калкулатор за тези, които не искат да се задълбочават в теорията.
За да изчислим съпротивлението на резистор за светодиод, се нуждаем от следните данни:
Въведете всички данни и вземете съпротивлението на резистора в ома. (Ако трябва да въведете дробни стойности, тогава трябва да използвате десетична точка, а не запетая.)
За захранване на светодиоди, захранващите устройства обикновено са адаптирани към 5V или 12V. По принцип може да бъде всеки източник на захранване, основното е, че изходното му напрежение е по-голямо от напрежението, което трябва да бъде на светодиода с поне 10-15%, толкова по-голяма е разликата между напрежението на захранването и светодиода , толкова по-добра е текущата стабилност, но ефективността на веригата ще бъде по-лоша.
Максималният ток на захранването също трябва да бъде равен или по-голям от тока, необходим за светодиода. Ако токът е по-малък от светодиода няма да гори с пълна сила.
Падането на тока през светодиода е референтна стойност, колкото по-къса е дължината на вълната на излъчваната светлина, толкова по-високо е падащото напрежение. Така че за червени и зелени светодиоди спадът е 1,5 - 2,5V, за сини, ултравиолетови и бели 3 - 3,5V.
Светодиодният ток също е референтен параметър, но вместо това може да се посочи мощността на светодиода във ватове. И за да получите тока, ще трябва да разделите мощността на напрежението. Например, светодиод с мощност 1W и напрежение 3.3V трябва да консумира 0.3A или 300mA ток.
Когато всички данни са получени, изчисляването на резистора за светодиода не е трудно: първо определяме спада на напрежението на резистора, за това изваждаме спада на светодиода от захранващото напрежение. И сега, според закона на Ом, разделяме това напрежение на ток, в резултат на което имаме съпротивление.
Ако напреженията са във волтове, а токовете в ампери, тогава съпротивлението е в омове. Ако използвате милиампери, тогава съпротивлението ще бъде в килооми.
Пример за изчисляване на съпротивлението на резистор за светодиод.
Например, нека вземем светодиода, който вече обмисляме, и го свържем към 5V източник на захранване: (5V-3.3V) / 0.3A = 5.67 Ohm. Тъй като най-близкият наличен номинален резистор е 5,6 ома, ние го използваме.
Сега, когато знаем съпротивлението на резистора за светодиода, изчисляваме неговата мощност, за това най-лесният начин е да квадратизираме тока, протичащ през резистора, и да го умножим по съпротивлението.
Пример за изчисляване на мощността на резистор за светодиод.
Продължаваме примера: 0,3A * 0,3A * 5,6 Ohm \u003d 0,5 W.
По принцип можете да закупите резистор за такава мощност, можете също да поставите резистор с по-висока мощност, но често мощността се оказва голяма, тогава груповото свързване на резистори ще ни помогне, но това е тема за друга статия.
Включване на множество светодиоди
Често в различни лампи или осветителни системи се изисква да се използват няколко еднакви светодиода, така че можете да спестите много от резистори, като свържете няколко светодиода и един резистор последователно. Разбира се, цената на резистора е ниска, но фактът, че един резистор ще изисква по-малко място, ще бъде голям плюс.
За такава превключваща верига съпротивлението на резистора се изчислява по подобен начин, само вместо спада на напрежението на един светодиод, трябва да замените сумата от спадовете на напрежението на всички светодиоди, свързани последователно.
Например, като използвате източник на захранване от 12 V, можете да включите три светодиода от 3,3 V последователно, още 2 V ще трябва да бъдат изгасени на резистор. Ако се използват 1W светодиоди, тогава ще получим съпротивление от 2V / 0.3A \u003d 6.67 Ohms. Най-близката стойност е 6,8 ома.
Свързването на светодиоди не е трудна задача. За правилна връзкадостатъчно е да знаете училищния курс по физика и да следвате редица правила.
Основният параметър на всеки светодиод е токът, а не напрежението, както много хора мислят. Светодиодът трябва да се захранва със стабилизиран ток, чиято стойност винаги се посочва от производителя върху опаковката или в листа с данни.
Светодиодният ток е ограничен от резистор - това е най-евтиният вариант. Но има и по-"напреднал" - да използвате . Всъщност използването на резистори е реликва от миналото, защото днес има много драйвери за всеки вкус и цвят и на най-атрактивната цена. Например възможно най-евтиното. Драйверите осигуряват стабилен ток на светодиодите, независимо от промените в напрежението на входа му.
Правилното свързване на светодиода към драйвера трябва да бъде както следва: първо трябва да свържете светодиода към драйвера, едва след това включваме драйвера.
Има няколко вида:
Да си припомним закона на Ом:
R - съпротивление -измерено в омове
U - напрежение -измерено във волтове (V)
I - ток -измерено в ампери (A)
Пример за изчисляване на резистор за светодиод:
Да кажем, че изходите на захранването са 12V: Vs=12V
LED - 2V и 20mA
20 mA=0,02 A.
R=10/0,02=500 ома
10 V разсеяно при съпротивление (12-2)
Нека изчислим съпротивителната мощност:
P=10*0.02A=0.2W
Необходим резистор - R=500 Ohm и P=0,2 W
Изчисляване на резистора за светодиод с последователно свързване на светодиоди
Минусът на светодиода е свързан с плюса на следващия. Така че можете да се свързвате за неопределено време. Когато спадът на напрежението върху светодиода се умножи по броя на диодите във веригата. Тези. ако имаме 5 светодиода с номинален ток 700 mA и спад на напрежението от 3,4 волта, тогава имаме нужда от драйвер за 700 mA 3,4 * 5 = 17V
Разгледахме какви драйвери могат да бъдат избрани и сега ще се върнем директно към това как да изчислим резистора за светодиода с такива връзки.
По-горе разгледахме изчислението на резистора за светодиода (един). При серийна връзка изчислението е подобно, но трябва да се има предвид, че спадът на напрежението върху резистора е по-малък. Ако "на пръсти", тогава общият спад на напрежението на светодиодите Vl=3*2=6V се изважда от източника на захранване. При условие, че нашият източник произвежда 12V, тогава 12-6 \u003d 6V.
R=6/0,02=300 ома.
P=6*0.02=0.12W
Тези. имаме нужда от резистор 300 ома и 0,125 вата.
Характеристиките на светодиода и захранването са подобни на предишния пример.
Изчисляване на резистора за светодиод при паралелно свързване
Когато плюсът на светодиода е свързан към плюса на друг, минусът към минуса. С тази връзка токът се сумира и спадът остава непроменен. Тези. ако имаме 3 светодиода 700 mA и спад от 3,4 V, тогава 0,7 * 3 = 2,1A, тогава имаме нужда от драйвер с параметри 4-7 V и поне 2,1A.
Изчисляването на резистора за светодиода в този случай е подобно на първия случай.
Изчисляване на резистора за светодиод при последователно-паралелно свързване
Интересна връзка. При тази подредба на диоди няколко последователни струни са свързани паралелно. Трябва да знаете, че броят на светодиодите във веригите трябва да бъде равен. Драйверът се избира, като се вземе предвид спадът на напрежението на една верига и произведението на тока и броя на веригите. Тези. Свързват се паралелно 3 последователни вериги с параметри 12V и 350 mA, напрежението остава 12V, а токът е 350*3=1.05A. За дългосрочна работа на чиповете се нуждаем led драйверс 12-15V и ток 1050mA.
Изчисляването на резистора за светодиода в този случай ще бъде както следва:
Резисторът е подобен, когато е свързан последователно, но трябва да се има предвид, че консумацията от източника на захранване ще се увеличи три пъти (0,2 + 0,2 + 0,2 = 0,06A).
При свързване на светодиоди през резистор е необходимо стабилизирано захранване, т.к. Когато напрежението се промени, токът, протичащ през диода, също ще се промени.
Има и друг начин за свързване на светодиоди - паралелно-сериен с кръстосана връзка. но това е доста сложна тема в изчисленията, така че няма да я разкривам тук. Ако е необходимо, разбира се, ще опиша, но смятам, че това е необходимо само за тесен кръг от специалисти.
В мрежата можете да намерите много онлайн калкулатори, които веднага ще изчислят резисторите за вас. Но не бива да им вярвате сляпо, а по-скоро да проверявате отново, следвайки поговорката: „Ако искаш да го направиш добре, направи го сам“.
Видео за правилното изчисляване на резистори за светодиоди
Във връзка с